月季皮刺傳統上被視為植物防御結構，已有研究發現月季皮刺在發育早期具有較高相對含水量，提示可能兼具“水分儲存庫”功能。近期，中國科學院昆明植物研究所等研究團隊，通過系統進化分析和基因功能驗證，揭示了水通道蛋白PIP2亞家族在薔薇科適應性進化中的關鍵作用。
研究團隊對20個代表性物種的524個水通道蛋白進行系統進化分析，發現水通道蛋白最早出現在紅藻中，且在輪藻門已分化出全部五個主要亞家族（PIP、TIP、NIP、SIP、XIP）。PIP亞家族在輪藻門之后進一步分為PIP1和PIP2兩個分支，并獲得了兩個亞家族特有的保守蛋白結構域，提示功能上的新分化。薔薇科8個物種的325個水通道蛋白中，PIP2和SIP亞家族經歷了強烈正選擇，暗示這兩類蛋白在薔薇科適應性進化中獲得了新的分子功能。在月季中，研究團隊發現位于第3號染色體QTL1區段的RcPIP2;1基因在皮刺中特異性高表達，其沉默可使帶刺品種Samantha莖干皮刺數量顯著減少，且不影響植株整體生長。
該研究改寫了皮刺的傳統功能認知，證明其早期具有水分儲存功能，并揭示了水通道蛋白PIP2的分子調控機制。研究為培育“無刺月季”提供了分子育種靶點，也為理解植物如何協調水分利用與形態創新提供了新視角。
相關研究成果發表在《國家科學評論》（National Science Review）和《園藝研究》（Horticulture Research）上。
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